HAI シンポジウム 2017
Human-Agent Interaction Symposium 2017P-12

スマートグラスを用いたバーチャルマラソンに適した競争表現
Rpresenting Competition in Virtual Marathon using Smart Glass
岡野 友貴 1∗ 北村 泰彦 2
Yuki Okano1
Yasuhiko Kitamura2
関西学院大学大学院 理工学研究科 情報科学専攻
Department of Informatics, Graduate School of Science and Technology, Kwansei Gakuin
University
2
関西学院大学 理工学部 情報科学科
2
Department of Informatics, School of Science and Technology, Kwansei Gakuin University
1

1

Abstract: 携帯端末を用いたバーチャルマラソンアプリでは画面を見ながらの走行が運動を妨げることや危険であるという問題点が存在する．本研究ではスマートグラスを用いたバーチャルマラソンシステムを開発し，小さい画面でのバーチャルマラソンに適した競争表現を明らかにする．俯瞰視点とランナー視点での競争表現を実装し，比較実験を行った．その結果，競争表現に重要となる周辺の状況や競り合いを感じやすいランナー視点の方が優れていることが明らかになった．

1

はじめに近年，運動不足による肥満や生活習慣病が社会問題になっており，それを感じている人の割合は日本人の男女ともに 7 割以上となっている [6]．これを解消するために，マラソンやジョギングを行う人が増加し，日本人のジョギング人口は 2012 年には 2002 年の約 2.5倍となったが，近年は減少傾向にある [4]．
そこで情報技術を用い，実際のマラソンを体感できるように，競争を表現し，運動を促進するバーチャルマラソンの開発が行われている．Nunes ら [1] はトレッドミルを用い，スクリーン上に映し出された仮想世界で，仮想の競争相手とリアルタイムで競争できる Running
Wheel を開発した．また，Pilloni ら [2] はスマートフォンなどのモバイル端末を用い，ユーザが設定したペースで走行する仮想の競争相手と競争することができる
Everywhere Run!を開発した．
岸野らはユーザが Google マップ上で仮想的に神戸マラソンを体験できる Android アプリであるバーチャル神戸マラソンを開発した [3]．本アプリは GPS で測定された走行距離に応じ，Google マップで表示された神戸マラソンコース上でアイコンが移動することで，いつでもどこでも，あたかも神戸マラソンコースを走行しているように感じることができる．また，競争相手の走行データを用い，コース上で競争を擬似的に表現できる．しかし，マップ上のコース状況や競争状況を∗ 連絡先：関西学院大学大学院理工学研究科 情報科学専攻
兵庫県三田市学園 2-1
E-mail: enp65587@kwansei.ac.jp

確認するときにスマートフォンを見る必要があり，これが運動の妨げになることや，屋外で行うアプリとして危険であるという問題点が存在する．
そこで本研究ではスマートグラスを用いたバーチャルマラソンシステムを開発する．しかし，スマートグラスの表示領域は小さいため，マップなど詳細な情報を表示することは困難である．本研究ではスマートグラスにおいて，バーチャルマラソンに適した競争状況の表現方法を明らかにする．
本論文の構成は以下のとおりである．まず，2 節ではバーチャル神戸マラソンについて述べ，その問題点について述べる．次に，3 節では競争状況の表現に重要となる要素と，スマートグラスでの競争状況の表現について述べる．4 節ではスマートグラスを用いたバー
チャルマラソンアプリの実装について述べる．5 節では評価実験を通して，提案した競争状況の表現方法について評価する．最後に，6 節ではまとめと今後の課題を述べる．

2

バーチャル神戸マラソン

バーチャル神戸マラソンアプリ [3] は一定時間ごとにGPS 機能を用いてユーザの位置を測定し， 走行距離を計測する．この走行距離に応じて画面上に表示されている神戸マラソンコース上でアイコンを移動させる．
また，各ユーザが異なる場所や時刻でスタートすることを想定しており，ランニングデータサーバを用いて他のユーザが過去に走行したデータから競争相手を生成し，ユーザが競争しているように感じさせる擬似リ
アルタイム競争機能が導入されている．
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バーチャル神戸マラソンでの問題点を解消するために，本研究ではスマートグラスを用いる．しかし，従来のバーチャル神戸マラソンアプリはスマートフォンの大きな画面で使用することを前提としており，スマートグラスの小さい画面での使用は，マップなどの詳細な情報は見づらくなり適していない．したがって，スマートグラスに適した競争表現を明らかにする．

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図 1: バーチャル神戸マラソンアプリ構成図
バーチャル神戸マラソンアプリのシステム構成を図1 に示す．アプリを起動すると，GPS によって位置情報を取得し，ユーザの走行距離を計算する．そして画面に走行距離と走行時間を表示する．擬似リアルタイ
ム競争機能では，競争相手の速度を設定すると，ユーザの走行距離と走行時間によってマップ上で競争状況を表現するアイコンを生成し，ユーザの順位とともに画面に表示する．

3

競争状況の表現

3.1

競争表現に必要となる項目の決定

杉原ら [5] が明らかにした競争をしていると感じる条件は以下の 6 つである．

• 自分と競争相手の位置関係の認識• 駆け引きや競り合いの実感• 競り合う相手の存在感• 自分の走りへの自信• 勝利を目的とした闘争心や克己心• 勝負に負ける予感からくる不安や焦り
そして，競争状況を表現するデザインを決める上で重要となる次の 3 つの項目を決定した．

• 自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い• 自分と遠くにいる競争相手との位置関係• コース上の自分の位置

図 2: バーチャル神戸マラソンの画面
バーチャル神戸マラソンの画面を図 2 に示す．Google
マップ上に神戸マラソンのコースを表示しており，画面上部には走行距離，走行時間，順位が表示され，画面中央にはユーザのアイコンが表示される．他のアイコンは競争相手を示している．
しかし，マップ上のコースや競争状況を確認する際に走行中に端末画面を見る必要があり，運動の妨げに

1 つ目は，自分と競争相手の位置関係，競り合いを実感させるための「自分と周辺の競争相手との位置関係を競り合い」である．2 つ目は，競争相手を引き離したときに感じる自分の走りへの自信や闘争心，克己心，引き離された時に不安や焦りを感じさせるための「自分と遠くにいる競争相手との位置関係」である．3 つ目
は，駆け引きや勝負どころを実感させるための「コース上の自分の位置」である．

3.2

スマートグラスでの競争状況の表現

これまで競争状況を表現したバーチャルマラソンシ
ステムはいくつか開発されている．その中で，競争を表現するための画面のデザイン方法は２つある．1 つは Everywhere Run![2] やバーチャル神戸マラソン [3]などで用いられている俯瞰視点での競争表現方法，もう 1 つは Running Wheel[1] などで用いられているランナー視点での競争表現方法である．
スマートグラスにおいて，運動促進に適した競争表現を明らかにするために，俯瞰視点とランナー視点での競争表現をデザインする．

TIME

5m

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3.2.1

俯瞰視点

๓5m

TIME

図 4: ランナー視点での表示例

0.12.30DISTANCE774m
RANK4఩

ᚋ5m

図 3: 俯瞰視点での表示例
俯瞰視点での表示例を図 3 に示す．画面左部には走行距離，走行時間，順位を表示している．画面右部には
俯瞰視点で競争状況を表現するアニメーションを表示している．画面上から下に引かれている白い線はコースを示している．中央の赤色の丸はユーザの位置，その上側にある黄色の丸は前方の競争相手，下側は後方の競争相手を示している．また，画面の上と下にはユーザからの距離を示している．
この表現方法では競争相手が遠ざかった場合，ユーザに一番近い相手との距離を表示することで，「自分と遠くにいる競争相手との位置関係」を表現する．
「コース上の自分の位置」に関する表現は距離のみである．また，アイコンで競争相手とユーザの位置，距離を表示することで，「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」を表現している．

この表現方法は俯瞰視点と同様に，距離によって「コース上の自分の位置」や「自分と遠くにいる競争相手との位置関係」を表現している．そして，アイコン位置や距離だけでなく，アイコンの大きさも変化させることで，「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」を表現する．
ランナー視点の方が「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」の表現に優れており，実際のマラソンなどで見ている視点に近いことや，アイコンの大きさで競争相手とのおおよその位置関係が分かりやすい
ことから，競争していると感じる条件 6 つのうち，「自分と競争相手の位置関係の認識」，「駆け引きや競り合いの実感」，「競り合う相手の存在感」についてはランナー視点の方が良いと考えられる．

4

スマートグラスを用いたバーチャ
ルマラソンアプリの実装
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3.2.2

ランナー視点ランナー視点での表示例を図 4 に示す．画面左部には走行距離，走行時間，順位を表示している．画面右部にはランナー視点で競争状況を表現するアニメーションを表示している．画面上から下に引かれている 2 本の白い線でコースを示している．人型の黄色のアイコンは前方もしくは後方の競争相手を示している．画面の上にはユーザからの距離を示している．また，ボタン操作によって前後の競争相手の表示を切り替えることができる．

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図 5: スマートグラスを用いたバーチャルマラソンアプ
リ構成図
スマートグラスを用いたバーチャルマラソンアプリの構成を図 5 に示す．本研究では Recon 製のスマートグラス Recon Jet を使用する．Recon Jet は GPS での位置情報取得ができないため，走行距離の計算は加速度センサーを用いて行う．アプリを起動すると，加速度センサーによって走行速度を取得し，ユーザの走行距離を計算する．そして画面に走行距離と走行時間を表示する．さらにユーザの走行距離と走行時間によって競争状況を表現するアニメーションを作成し，画面に表示する．それと同時に順位づけを行い，順位を表示する．加速度センサーは 5 秒ごとに走行速度を取得するため，走行距離，走行時間，競争状況を表現する
アニメーション，順位を 5 秒ごとに更新する．

5評価実験

俯瞰視点とランナー視点のどちらがスマートグラスを用いたバーチャルマラソンに適した競争状況の表現であるかを明らかにする．

5.1

実験手法

実験参加者 9 人に 800m のコースを 3 回走行してもらい，2 回目と 3 回目のアンケート結果によって評価を行う．1 回目は競争相手を生成するために必要となるユーザの速度を計測するため，スマートグラスには何も表示せず走行してもらう．2 回目と 3 回目は俯瞰
視点もしくはランナー視点のバーチャルマラソンアプ
リを使用して走行してもらう．競争相手は 50 人とし，競争を実感してもらうため前に 25 人，後ろに 25 人を配置し，各競争相手の間の距離は 2m に設定する．競争心をあおるため各競争相手の速度はあらかじめ測定したユーザの平均速度から 1km/h 遅く設定する．各視点での走行が終了するたびに競争状況の表現に関するアンケート [5] で評価を行う．アンケートは「全くそう思わない」，「そう思わない」，「どちらともいえない」，「そう思う」，「非常にそう思う」の 5 段階（1pt〜5pt）で回答してもらう．今回，2 つの視点の違いは「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」であるため，競争をしていると感じる各条件にうち，「自分と競争相手の位置関係と競り合い」，「駆け引きや競り合いの実感」，「競り合う相手の存在感」のそれぞれのポイントの平均で評価を行う．これらのアンケート設問内容は
表 1 に示す．

5.2

実験結果

競争状況の表現に関するアンケートの結果を図 6 に示す．競争していると感じる各条件で比較を行った．その結果，「自分と競争相手の位置関係の認識」，「駆け引きや競り合いの実感」，「競り合う相手の存在感」の 3 つと

表 1: アンケート設問内容
自分と競争相手の位置関係と競り合い走っている集団の中での、自分のいる位置が分かりやすい
前の選手に引っ張られているような感じがする
競り合っている相手の状況が分かる
他の選手から自分の走りを見られている気持ちがする
追いつこうとする目先の目標の選手が分かる
駆け引きや競り合いの実感
競り合いや駆け引きをしている実感がある
競り合っている相手の存在を強く感じる
相手に対して、勝負しようという気持ちがする
競り合っている相手を手強く思う
相手に追いつけて良かったと思う
後続のランナーの気配を感じる
並んで走っている相手には、嫌な気持ちがする
追いつかない相手に対して、イライラを感じる集団を作って走っている感じがする
他者の動きが分かりやすい
他者の動きをリアルに感じる
競り合う相手の存在感
競り合っている相手の状況が分かる
他の選手から自分の走りを見られている気持ちがする
競り合っている相手の存在を強く感じる
相手に対して、勝負しようという気持ちがする
競り合っている相手を手強く思う
並んで走っている相手には、嫌な気持ちがする
競り合っている相手に対して負けたくない
後ろから追いかけて来る別の集団がいるような気持ちがする
後続が気になる
前の人に付いて走っているような気がするもランナー視点の方が有意に高かった (3 つの条件とも
p ≤ 0.05)．つまり，ランナー視点の方が自分と周辺の競争相手との位置関係の表現に優れており，スマートグラスでのバーチャルマラソンに適しているといえる．

6

まとめと課題近年，仮想の相手と競争するバーチャルマラソンが開発されている．本研究ではスマートグラスを用い，小さい画面に適した競争表現方法を明らかにする．競争表現は「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」「自分と遠くにいる競争相手との位置関係」「コース上の自分の位置」の 3 つが分かりやすいことが重要である．今回「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」について俯瞰視点とランナー視点を比較した結果，競り合いの表現が優れているため，ランナー視点の方が「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」の表現に優れていることが明らかになった．
今後の課題としては，「自分と周辺の競争相手との位置関係と競り合い」が，今回のランナー視点よりも明確になる競争表現方法を明らかにする必要がある．そこで AR 技術を用い，スマートグラスの画面に見えている現実世界のものを表示し，その上に仮想となる競争相手のアイコンを表示するバーチャルマラソンアプ
リを開発する．こうすることにより，今まで以上に周辺の競争相手との距離感や競り合いが表現でき，実際のマラソンに近づけることができると考えられる．

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54.54ᖹᆒ吴叻呉吟ᩘ3.5
32.5
2
1.5
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**

参考文献
[1] M. Nunes, L. Nedel, and V. Roesler. Motivatingpeople to perform better in exergames: Competition in virtual environments. Proceedings of the29th Annual ACM Symposium on Applied Computing, pp. 970–975, 2014.

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54.54ᖹᆒ吴叻呉吟ᩘ

3.5
3[2] P. Pilloni. Experiences from a long run with avirtual personal trainer. International Conferenceon Universal Access in Human-Computer Interaction, pp. 601–612, 2014.

2.5
21.5
10.50䝷䞁䝘䞊[3] 岸野寛史, 北村泰彦. 仮想マラソンにおける競争機
能による運動促進. 電子情報通信学会論文誌, J-99A(1):56–64, 2016.

ಠ▔

***

[4] 笹 川 ス ポ ー ツ 財 団.
ス ポ ーツ ラ イ フ に 関 す る 調 査 報 告 書.
https://www.ssf.or.jp/research/sldata/tabid/381/
Default.aspx, 2016. 2017 年 10 月 5 日アクセス.

➇䜚ྜ䛖┦ᡭ䛾Ꮡᅾឤ5
4.5[5] 杉原敏昭. 仮想マラソンの評価: 主観評価による仮想空間内での体感評価. 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, 6(4):265–275, 2001.

4ᖹᆒ吴叻呉吟ᩘ

3.5
3
2.5
2

[6] 文部科学省. 体力・スポーツに関する世論調査.
http://www.mext.go.jp/, 2013. 2017 年 10 月 20日アクセス.

1.5
10.50䝷䞁䝘䞊

ಠ▔

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***
図 6: 競争に関する各項目のアンケートの結果